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阿拉比也阿德尔西金矿区土壤地球化学特征与找矿远景分析

2021-01-06孟繁星苏佳虎

中国金属通报 2020年10期
关键词:石英砂岩成矿

李 礼,孟繁星,苏佳虎

(湖南省核工业地质调查院,湖南 长沙 410000)

该区区域上位于准噶尔盆地东北缘,大地构造位置属谢米斯台-库兰喀孜干晚古生代复合岛弧带。区域上构造运动频繁,断裂、褶皱复杂,岩浆活动强烈。矿区位于准噶尔成矿区的库兰喀孜干金、铜、汞成矿带,成矿地质背景优越。地层以古生代地层为主,断裂、褶皱构造主要呈北西向展布,侵入岩以华力西期为主。本文通过对该区土壤地球化学特征的对比分析,来进行找矿研究。

1 矿区地质特征

1.1 地层

矿区内出露地层较简单,为下泥盆统卓木巴斯套组(D1zh2)和砂岩夹粉砂岩,凝灰质细粒长石岩屑砂岩、细砂岩夹含粘土硅质岩等。第四系(Q)砂砾石、砂、粘土等冲洪积物。

图1 矿区地质图

1.2 构造

矿区构造单元位于库兰喀孜干早-中泥盆世弧后盆地,构造环境相对稳定,无大型断裂构造,小型EW 向次级雁列构造十分发育,是区内主要的控矿构造带。目前已发现的近东西向的两条矿化带,呈雁列状分布,是区内次级构造。

F1:位于矿区西部,近东西向,出露长约600m,宽10cm~50cm 不等,倾向南。构造为白色石英脉充填,两侧岩石硅化强烈,次生裂隙发育,为区内主要控矿次生构造。

F2:位于矿区南西部,近东西向,区内出露1.3km。破碎带内发育构造角砾岩,岩石次生裂隙十分发育;断层附近地层产状十分混乱,与区域地层产状不协调,带内挤压破碎强烈,小褶曲发育,岩层透镜化现象较明显,偶尔有破碎角砾岩、次级小褶皱和挤压带出现,是区内金矿化带主要控矿构造。

1.3 岩浆岩

区内岩脉分布范围较广。主要为闪长玢岩、石英闪长玢岩、硅质脉岩、石英脉。闪长玢岩:矿区全区均有分布,多呈进东西向-北东向展布,规模一般较小,宽数十厘米-数米,长数十米至千米。岩石呈灰色,斑状结构,块状构造。由斑晶和基质两部分组成。斑晶主要为斜长石,基质为微细粒半自形柱状结构,由斜长石(75%~80%)、角闪石(10%~15%)组成。围岩片理化发育,脉岩与围岩片理产状基本一致,倾角近直立。其岩石破碎,发育褐铁矿化、绿泥石化、碳酸岩化及硅化等蚀变。生矿物为绢云母、绿泥石及碳酸盐等。受构造运动影响,玢岩脉中裂隙较发育,后期含矿热液充填形成含网状石英细脉。矿区中矿化体主要赋存在闪长玢岩脉中的网状石英细脉中。

石英脉:石英脉区内较发育,分布范围较广,多集中分布于蚀变带、断裂构造两侧,受断裂控制明显,脉体规模不等,宽10公分-数米,长数米-数百米不等,部分石英脉褐铁矿化明显。蚀变发育的石英脉亦是区内找矿标志之一。

2 土壤地球化学特征

2.1 样品采集和测试

土壤地球化学测量采用100×50m 网度,南北方向。样品采集在B 层或C 层中的细粒级物质。单样重不少于1kg,送至核工业216 大队化验室。土壤测量工作全过程要按《土壤地球化学测量规范》执行。样品拟定分析Au、As、Sb、Ag、Cu、Pb、Zn、Ni、Co、Mo 十种元素,元素分析精度由实验室按有关的规定执行。

2.2 土壤地球化学特征

综合分析地球化学资料,矿区地层单元中Au、Cu、Ni、Co、Pb、Ag、Zn、Mo、As、Sb 等10 种主要成矿元素地球化学特征参数见表1。

表1 阿拉比也阿德尔西矿区主要成矿元素地球化学参数表

从表1 中可以看出,该区富集系数>1 的元素有Au、As、Sb、Ag、Cu、Pb、Co、Mo,富集系数>3 的元素有Au、As、Ag;0.4 <变异系数<0.8 的元素有Au,为分异型元素。总体来说,这些元素易次生富集形成实质性的地球化学异常,对研究区深部及外围找矿具有一定的指示意义

R 型聚类分析是从数字角度研究元素在成矿活动中地球化学行为相似程度的一种有效方法。

图2 阿拉比也阿德尔西矿区元素R 型聚类分析谱系图

通过R 型聚类分析(图2)可知区内各元素可大致分为以下2个组合:Au-As-Sb、Cu-Ni-Co 元素组合,元素具有很强的独立性。可以看出,与Au 关系最密切的指示元素是As、Sb,其次是Ag。

表2 土壤地球化学数据相关系数矩阵

根据相关系数矩阵表(表2)可以看出,Au 与As、Sb 呈显著正相关,Au 与Ag、Mo 呈较显著正相关,表明金成矿可能与中低温热液活动有关。

2.3 异常圈定

该区共圈出元素浓度高低不一、规模大小不等的主要异常圈6 个。其中Au 异常圈2 个,As 异常圈2 个,Sb 异常圈2 个。各异常晕圈特征见表3:

表3 各异常晕圈特征表

根据异常规模、空间展布特点以及异常组合特点,以上6 个异常多重叠产出、成带分布、突显综合异常特征,并集中在矿区的西部和西南部,大体构成2 个异常区。(见图3)

图3 工作区地球化学综合成果图

(1)西部Au-As-Sb 综合异常区:地层为卓木巴斯套(D1zh)凝灰质砂岩、硅质岩等。区内发育两条近东西向石英脉。整个异常带呈不规则状,面积约0.2km2。由Au-2、As-2、Sb-2 三个异常组成。从地质成矿环境来看,此异常中成矿元素的浓集中心与东西向石英脉套合,具有较好的成矿地质背景。

(2)南西部 Au-As-Sb 综合异常区:地层为卓木巴斯套(D1zh)凝灰质砂岩。整个异常晕圈呈近东西向矩形状,面积约0.46km2,由Au-1、As-1、Sb-1 三个异常组成。与西部的Au-As-Sb异常晕圈相似,异常中成矿元素的浓集中心与东西向石英脉和含网状石英细脉闪长玢岩脉套合,土壤样品中金元素最高值达538.7×10-9。

3 成矿条件分析

(1)土壤地球化学异常:该区内土壤地球化学异常为金多金属异常晕圈。西部异常与南西部异常成矿元素的浓集中心基本上与东西向石英脉套合,引起异常的地质体为含金石英脉和含石英细脉的闪长玢岩脉。从附近民采点和槽探工程可知,异常范围内的金矿化类型为构造破碎蚀变岩型和石英脉型。

(2)构造条件有利:区内东西向雁列式构造发育,为Au、As、Sb、Ag 等元素富集提供了有利场所。

(3)成矿物质来源:矿(化)体围岩有凝灰质砂岩和石英闪长玢岩,岩石偏酸性,石英闪长玢岩及后期热液是成矿物质和能量的主要供体。

4 找矿远景分析

(1)地球化学特征显示Au、As、Sb、Ag 等元素含量相对较高,Au-As-Sb 聚类分析有很强的相关性,易次生富集形成实质性的地球化学异常,且异常晕圈与已知矿化地段套合较好,具有良好的成矿地质背景。

(2)区内雁列构造发育,围岩蚀变较发育,皆与成矿关系密切,结合在区内发现多处金多金属矿化露头,认为本区及周边地区找矿潜力可观。

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